JP5345171B2 - Endoscope - Google Patents
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Description
本発明は、被観察部位に光源からの照明光を照射する内視鏡に関するものである。 The present invention relates to an endoscope that be irradiated with illumination light from a light source to the object of interest.
医療用の電子内視鏡は、体内に挿入される挿入部の先端部位である先端部に、観察光学系と照明光学系とが内蔵されており、照明光学系で被観察部位を照明し、照明された被観察部位の画像情報を観察光学系で映像信号として取り出し、モニタ等によりその画像を表示する。挿入部には、先端部から基端部へと貫通する内部空間にライトガイドが収容されている。ライトガイドは、例えば多数の光ファイバを束状にしたものであり、外部の光源装置から一端(入射端)に照明光を入射し、その照明光を先端部へと導いて、他端(射出端)から射出するようになっている。射出端からの照明光は、照明光学系を通して被観察部位に向けて照射される。 The medical electronic endoscope has a built-in observation optical system and illumination optical system at the distal end, which is the distal end portion of the insertion portion inserted into the body, and illuminates the observed site with the illumination optical system, Image information of the illuminated site to be observed is extracted as a video signal by the observation optical system, and the image is displayed on a monitor or the like. The insertion portion accommodates a light guide in an internal space penetrating from the distal end portion to the proximal end portion. The light guide is, for example, a bundle of a large number of optical fibers. The illumination light is incident on one end (incident end) from an external light source device, the illumination light is guided to the tip, and the other end (exit) It is designed to inject from the end. Illumination light from the exit end is irradiated toward the observation site through the illumination optical system.
また、好ましい配光特性を得るために、ライトガイドから射出される照明光を、光ファイバと同様に、中心部の部材であるコアの周囲にコアよりも屈折率が低いクラッドを形成したロッド状の光学素子を用いた照明光学系が知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1の照明光学系では、その光学素子の光の射出側に2枚の平凸レンズを適当な間隔で配した構成であり、ライトガイドから射出される照明光の光軸に平行な光線を照明光学系内でいったん収束させ、その後所望とする配光となるように発散させている。
In addition, in order to obtain preferable light distribution characteristics, the illumination light emitted from the light guide is made into a rod shape in which a clad having a refractive index lower than that of the core is formed around the core, which is a member of the central portion, like the optical fiber. An illumination optical system using this optical element is known (for example, see Patent Document 1). The illumination optical system of
電子内視鏡では、先端部の温度が上昇すると、撮像素子から得られる撮像信号にノイズが多くなって画質の劣化や被検体に影響を与えることがある。このため、先端部の温度上昇を抑制するための対策がなされているが、近年では撮像素子の高画素化が進み、消費電力の上昇にともなう先端部での発熱も大きくなってきている。 In the electronic endoscope, when the temperature of the tip increases, the image pickup signal obtained from the image sensor increases in noise, which may affect image quality degradation and the subject. For this reason, measures have been taken to suppress the temperature rise at the tip, but in recent years, the number of pixels in the image sensor has increased, and heat generation at the tip has increased as power consumption has increased.
ところで、ライトガイドを通して先端部に導光される照明光は、光源装置から照明光をライトガイドに入射させる前に、熱線カットフィルタなどを通すことで、先端部の温度が上昇しないようにされている。しかしながら、それでもなお照明光学系内などで照明光の一部が遮断されるなどして光量の損失が生じると、それが熱となり先端部の温度を上昇させてしまう。 By the way, the illumination light guided to the tip through the light guide is passed through a heat ray cut filter or the like before the illumination light is incident on the light guide from the light source device so that the temperature of the tip is not increased. Yes. However, even when a part of the illumination light is blocked in the illumination optical system or the like, a loss of the light amount occurs, which becomes heat and raises the temperature of the tip.
一方、ライトガイドから射出される照明光は、ライトガイドの開口数に対応して広がって射出される光線も多く含まれる。したがって、特許文献1のように構成された照明光学系では、光軸に対して傾斜して進み、光学素子の射出面の周縁部から射出されてほぼ平行に進む光線もある。このため、従来のように光学素子とレンズと間に間隔環を挟み込んで、それらの間隔を規定するように構成した場合には、光学素子の射出面の周縁部から射出されて光軸とほぼ平行に進む光線が間隔環で遮られてしまい、結果として光量の損失が生じ、照明効率の低下とともに先端部の温度上昇の原因となるという問題があった。
On the other hand, the illumination light emitted from the light guide includes many light rays that are spread and emitted in accordance with the numerical aperture of the light guide. Therefore, in the illumination optical system configured as in
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、照明光の光量の損失を低減することができる内視鏡用照明光学系及び内視鏡を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an endoscope illumination optical system and an endoscope that can reduce the loss of the amount of illumination light.
上記目的を達成するため、本発明の内視鏡は、ライトガイドを介して挿入部の先端部に伝達される光源装置からの照明光を先端部から観察部位に照射する照明光学装置を有するものであり、照明光学装置は、先端部を構成する先端部本体に形成されたレンズ装着孔と、レンズ装着孔に嵌合された鏡筒と、ライトガイドに対面する入射面と、光反射機能を持った外周部と、凸面の射出面とを有し、鏡筒内に保持された光学素子と、光学素子よりも外径が大きく、レンズ装着孔内に収納され、所定の間隔を保って光学素子の前方に配置された第1レンズとを備え、光学素子と第1レンズとの間に鏡筒またはレンズ装着孔に囲まれた空間が形成され、この空間の直径が光学素子の外径以上としたものである。 In order to achieve the above object, an endoscope of the present invention has an illumination optical device that irradiates an observation site with illumination light from a light source device transmitted to a distal end portion of an insertion portion via a light guide. The illumination optical device has a lens mounting hole formed in the tip body constituting the tip, a lens barrel fitted in the lens mounting hole, an incident surface facing the light guide, and a light reflecting function. An optical element having an outer peripheral portion having a convex surface and a convex exit surface, and having an outer diameter larger than that of the optical element and housed in a lens mounting hole, and maintaining an optical distance at a predetermined interval. A first lens disposed in front of the element, and a space surrounded by the lens barrel or the lens mounting hole is formed between the optical element and the first lens, and the diameter of the space is equal to or greater than the outer diameter of the optical element. It is what.
照明光学装置は、ライトガイドを収納するために、先端部本体に形成されたライトガイド装着孔を備え、ライトガイド装着孔は、レンズ装着孔に連続し、かつその内径が鏡筒の外径よりも小さいことが好ましい。また、ライトガイドは、光学素子とほぼ同じ外径であることがが好ましい。さらに、光学素子の入射面は、平面であり、鏡筒の後端とほぼ同一面上に存在することが好ましい。The illumination optical device is provided with a light guide mounting hole formed in the tip body for storing the light guide. The light guide mounting hole is continuous with the lens mounting hole, and its inner diameter is larger than the outer diameter of the lens barrel. Is preferably small. Further, it is preferable that the light guide has an outer diameter substantially the same as that of the optical element. Furthermore, it is preferable that the incident surface of the optical element is a flat surface and is substantially flush with the rear end of the lens barrel.
また、照明光学装置は、レンズ装着孔内で第1レンズの前方に配置され、第1レンズと外径が同じ第2レンズを備えることが好ましい。第2レンズは、その入射面が第1レンズに向かって突出した凸面であり、射出面が平らであって、先端部本体の先端面と同一面であることが好ましい。第1レンズと第2レンズとの間に配置され、第1レンズと第2レンズとの間隔を保つための間隔環を備えることが好ましい。 The illumination optical device preferably includes a second lens disposed in front of the first lens in the lens mounting hole and having the same outer diameter as the first lens. The second lens is preferably a convex surface whose incident surface protrudes toward the first lens, has a flat exit surface, and is flush with the distal end surface of the distal end body. It is preferable to provide an interval ring that is disposed between the first lens and the second lens and maintains the interval between the first lens and the second lens.
また、鏡筒は、その長さがレンズ装着孔よりも短く、前端がレンズ装着孔の内側に位置し、前端に第1レンズが当接しており、第1レンズ、スペーサリング、及び第2レンズは、レンズ装着孔に嵌合していることが好ましい。The length of the lens barrel is shorter than the lens mounting hole, the front end is located inside the lens mounting hole, the first lens is in contact with the front end, the first lens, the spacer ring, and the second lens. Is preferably fitted in the lens mounting hole.
また、鏡筒は、その長さがレンズ装着孔と同じであり、内径が小さい小径部と、内径が大きい大径部と、小径部と大径部との間に形成された段差部とを有し、小径部に光学素子が嵌合し、段差部に第1レンズが当接し、大径部には、第1レンズ、間隔環、及び第2レンズが嵌合していることが好ましい。 The lens barrel has the same length as the lens mounting hole, and has a small diameter portion with a small inner diameter, a large diameter portion with a large inner diameter, and a step portion formed between the small diameter portion and the large diameter portion. Preferably, the optical element is fitted to the small diameter portion, the first lens is in contact with the stepped portion, and the first lens, the spacing ring, and the second lens are fitted to the large diameter portion.
また、光学素子は、その周面が鏡筒に固着されていることが好ましい。Moreover, it is preferable that the peripheral surface of the optical element is fixed to the lens barrel.
また、鏡筒は、ネジによって、レンズ装着孔内に固定されていることが好ましい。 The lens barrel is preferably fixed in the lens mounting hole with a screw.
また、本発明の内視鏡は、ライトガイドを介して挿入部の先端部に伝達される光源装置からの照明光を先端部から観察部位に照射する照明光学装置を有するものであり、照明光学装置は、先端部を構成する先端部本体に形成され、内径が小さい小径部と、内径が大きい大径部と、小径部と大径部との間に形成された段差部とを有するたレンズ装着孔と、ライトガイドに対面する入射面と、光反射機能を持った外周部と、凸面の射出面とを有し、小径部に嵌合された光学素子と、光学素子よりも外径が大きく、段差部に当てた状態で大径部に嵌合され、所定の間隔を保って光学素子の前方に配置された第1レンズと、光学素子と第1レンズとの間にレンズ装着孔に囲まれた空間が形成され、この空間の直径が光学素子の外径以上としたものである。In addition, the endoscope of the present invention includes an illumination optical device that irradiates the observation site with illumination light from the light source device transmitted to the distal end portion of the insertion portion via the light guide. An apparatus is a lens having a small-diameter portion having a small inner diameter, a large-diameter portion having a large inner diameter, and a step portion formed between the small-diameter portion and the large-diameter portion. An optical element having a mounting hole, an incident surface facing the light guide, an outer peripheral part having a light reflection function, and a convex emission surface, and an outer diameter larger than that of the optical element. A lens mounting hole between the optical element and the first lens, which is large and fitted to the large-diameter part in a state where it is in contact with the stepped part, and is disposed in front of the optical element with a predetermined interval. An enclosed space is formed, and the diameter of this space is greater than or equal to the outer diameter of the optical element. .
大径部に嵌合され第1レンズの前方に配置された第2レンズと、第1レンズと第2レンズとの間に配置され、第1レンズと第2レンズとの間隔を保つための間隔環とを備えることが好ましい。A second lens fitted in the large diameter portion and disposed in front of the first lens, and disposed between the first lens and the second lens to maintain a distance between the first lens and the second lens. It is preferable to provide a ring.
光学素子としては、コア及びこのコアの周囲に形成され、コアよりも屈折率が低いクラッドを有するロッドレンズを用いることができる。 As the optical element , a rod lens having a core and a clad formed around the core and having a refractive index lower than that of the core can be used.
本発明では、外周部の光反射機能と射出側の凸レンズの機能を有する光学素子に所定の間隔で離間してレンズが配されるときに、光学素子よりもレンズの外径を大きくしながら、光学素子とレンズとの間隔部分の空間の内径を光学素子の外径以上としたから、光学素子の射出側の面の周縁部から射出されて光軸とほぼ平行に進む光線が遮られることなくレンズに入射するので、照明光学系の内部での照明光の光量損失を小さくできる。また、光量損失にともなう発熱を抑えられるので、先端部の温度上昇を抑えることができる。 In the present invention, when the lens is arranged at a predetermined interval apart from the optical element having the light reflecting function of the outer peripheral portion and the function of the convex lens on the exit side, the outer diameter of the lens is larger than the optical element, Since the inner diameter of the space between the optical element and the lens is set to be equal to or larger than the outer diameter of the optical element, the light beam that is emitted from the peripheral edge of the emission side surface of the optical element and travels substantially parallel to the optical axis is not blocked. Since the light is incident on the lens, it is possible to reduce the light amount loss of the illumination light inside the illumination optical system. In addition, since heat generation due to light loss can be suppressed, temperature rise at the tip can be suppressed.
内視鏡システムを図1に示す。内視鏡システム10は、電子内視鏡11、プロセッサ装置12、及び光源装置13からなる。電子内視鏡11は、被検体内に挿入される可撓性の挿入部16と、挿入部16の基端部に連設され、電子内視鏡11の把持及び挿入部16の操作に用いられる操作部17と、操作部17をプロセッサ装置12及び光源装置13にそれぞれ接続するユニバーサルコード18とを備えている。挿入部16の先端部位である先端部16aには、撮像素子や対物光学系19、一対の照明光学系20(いずれも図2参照)が内蔵されている。また、先端部16aの後端には、湾曲自在な湾曲部16bが連設されている。
An endoscope system is shown in FIG. The
操作部17には、アングルノブ22、操作ボタン23、鉗子入口24が設けられている。アングルノブ22は、挿入部16の湾曲方向及び湾曲量を調整する際に回転操作される。操作ボタン23は、送気・送水や吸引等の各種の操作に用いられる。鉗子入口24は挿入部16内に挿通された鉗子チャネルに連通している。ユニバーサルコード18には、送気・送水チャンネル、信号ケーブルなどが通されている。
The
プロセッサ装置12は、電子内視鏡11及び光源装置13と電気的に接続され、電子内視鏡システム10の動作を統括的に制御する。このプロセッサ装置12は、ユニバーサルコード18や挿入部16内に挿通された信号ケーブルを介して先端部16aの撮像素子の駆動を制御する。また、プロセッサ装置12は、信号ケーブルを介して撮像素子から出力された撮像信号を取得し、各種画像処理を施してモニタ14に観察画像として表示する。
The
光源装置13には、照明光の光源が内蔵されている。光源装置13からの照明光は、ライトガイド27(図3参照)を通して照明光学系20に導かれ、照明光学系20から被観察部位に照射される。このライトガイド27は、例えば多数の光ファイバ(ファイバー素線)を円柱形状になるように束ねたものであり、ユニバーサルコード18及び挿入部16の内部を通されて、射出側の端部が先端部16aにまで達している。ライトガイド27は、その光源装置13に挿入された入射側端部の端面(以下、入射端面という)に光源からの照明光が入射され、その照明光を先端部16aにまで導き、射出側端部の端面(以下、射出端面という)27a(図3参照)から射出する。
The light source device 13 has a built-in illumination light source. The illumination light from the light source device 13 is guided to the illumination
図2に示すように、先端部16aは、円柱形状の先端部本体31と、これに組み込まれた前述の撮像素子や対物光学系19、一対の照明光学系20などで構成される。先端部本体31は、硬質な樹脂や金属材料などで形成されている。先端部本体31の先端面31aには、観察窓33,一対の照明窓34,送気送水ノズル35,鉗子チャネルの出口となる鉗子出口36が設けられている。
As shown in FIG. 2, the
観察窓33は、被観察部位の撮像を行うためのものであり、その奥には対物光学系19が組み込まれており、その一部が露呈されている。対物光学系19の奧には、撮像素子が配されており、この撮像素子により、対物光学系19を通して被観察部位の撮像が行われる。 The observation window 33 is for capturing an image of a region to be observed. The objective optical system 19 is incorporated in the back of the observation window 33, and a part thereof is exposed. An imaging element is arranged at the ridge of the objective optical system 19, and an image of the observation site is taken through the objective optical system 19 by this imaging element.
照明窓34は、被観察部位を照明するためのものであり、その奥に照明光学系20が組み込まれている。照明光学系20は、ライトガイド27から射出される照明光を、撮像に適したように、例えば撮像範囲が均一に照明されるように配光する。なお、一対の照明窓34は、観察窓33を挟んだ両側に設けられているが、照明窓34の個数や配置は適宜に変更することができる。
The
各照明光学系20は、先端部本体31に形成されたレンズ装着孔38に挿入されて組み付けられている。レンズ装着孔38は、先端面31aから照明光学系20の光軸PLに沿って後方に向かって延びて形成され、それの先端面31aでの開口が照明窓34となっている。また、先端部本体31には、図3に示すように、レンズ装着孔38の奥に、ライトガイド27が嵌め込まれるライトガイド装着孔39がレンズ装着孔38に繋げて形成されている。レンズ装着孔38、ライトガイド装着孔39は、いずれも断面円形の孔であり、同軸に形成されている。
Each illumination
照明光学系20は、光学素子40,第1レンズ41,第2レンズ42,鏡筒43,間隔環44とからなる。この照明光学系20は、光学素子41を固定した鏡筒43,第1レンズ41,間隔環44,第2レンズ42の順番でレンズ装着孔38に挿入される。
The illumination
図3に示すように、光学素子40は、中心部の部材であるコア46aの周囲に、このコア46aよりも屈折率が低いクラッド46bを形成した略円柱形状のロッドレンズである。この光学素子40は、光の入射側(ライトガイド側)の面40aを平面に、反対側の光の射出側(照明窓側)の面40bを凸面にしてあり、凸レンズの機能が付与されている。
As shown in FIG. 3, the
また、この光学素子40は、コア46aとクラッド46bとの屈折率の差によって、光ファイバと同様に、面40aから入射する光をその内部で反射して面40b側に導光するものであり、外周部に光反射機能を有したものになっている。なお、光学素子40は、同等の機能を持つように複数部材を組み合わせたもので構成してもよい。例えば、平凸レンズの外周面に反射面を形成したものであってもよい。
In addition, the
鏡筒43は、その内部に光学素子40を保持するとともに、後述するように光学素子40に対して第1レンズ41を所定の間隔で離間させる間隔環としても機能する。鏡筒43は、その内径が光学素子40の外径と同じであり、外径はレンズ装着孔38の内径と同じになっている。光学素子40は、その面40aと鏡筒43のライドガイド側の端部との間で段差が生じないように鏡筒43内に固定された状態とされ、鏡筒43とともにレンズ装着孔38に挿入される。この鏡筒43には、レンズ装着孔38よりも短くされている。
The
鏡筒43には、その周面に孔43a(図2参照)が設けられている。光学素子40は、鏡筒43内に挿入された状態で、孔43aに例えば熱硬化樹脂が滴下されて、それが硬化されることによって鏡筒43に固定される。
The
このライトガイド装着孔39は、レンズ装着孔38よりも鏡筒43のほぼ厚み分(例えば0.1mm程度)だけ内径が小さくなっている。このように径の異なる各装着孔38,39を同軸にして繋げて形成することにより、レンズ装着孔38とライトガイド装着孔39の境界に、ライトガイド装着孔39を囲むように当接面48が形成される。この当接面48に鏡筒43のライトガイド側のエッジが当接して係止されることによって、鏡筒43及び保持している光学素子40の位置決めがなされる。鏡筒43は、例えばその外周面とレンズ装着孔38の内面との間に塗布された熱硬化樹脂を硬化させることでレンズ装着孔38に固定される。
The light
ライドガイド27は、その外径がライトガイド装着孔39の内径とほぼ同じにされるとともに、光学素子40の外径と略同じにしてある。このライドガイド27は、射出端面27aを光学素子40の面40aに密着させた状態にして、ライトガイド装着孔39に嵌め込まれて固定される。これにより、不要に光学素子40の外径が大きくならないようにしながら、射出端面27aから射出される照明光の全てが光学素子40の面40aに入射されるようにしている。
The outer diameter of the
なお、光学素子40では、面40aのうち有効な光の入射となる領域がコア46aの部分であり、このコア46aの径が光学素子40の外径よりも僅かに小さい。このため、ライドガイド27の外径をコア46aの径に合わせて、光学素子40の外径よりも僅かに小さくしてもよく、この例でもそのようにしている。
In the
第1レンズ41は、光の入射側の面41a及び射出側の面41bがいずれも両凸形状の凸レンズとなっている。この第1レンズ41は、その外径がレンズ装着孔38の内径と同じにされており、光学素子40の外径よりも大きくなっている。第1レンズ41は、レンズ装着孔38内で、その外周面がレンズ装着孔38に支持された状態で、鏡筒43の射出側のエッジに当接する位置まで挿入される。この鏡筒43との当接により、第1レンズ41は、光学素子40に対して所定の間隔に離間した位置に位置決めされる。なお、鏡筒43の長さは、光学素子40の長さ、光学素子40と第1レンズ41との設計上の間隔などに基づいて決められている。
The
また、鏡筒43の内径は、光学素子40の外径と同じにされているから、光学素子40と第1レンズ41との間の空間の内径が光学素子40の外径と同じになっている。これにより、光学素子40の面40bの周縁部分から射出される照明光を遮ることなく第1レンズ41に入射させることができる。なお、光学素子40と第1レンズとの間の鏡筒部分の内径を光学素子40の外径よりも大きくしてもよいが、挿入部16を細径化するという観点からは、この例のように同じにするのがよい。
Further, since the inner diameter of the
間隔環44は、リング状であり、その内径と外径が例えば鏡筒43と同じにしてある。この間隔環44は、第1レンズ41と第2レンズ42の間隔を規定するものであり、第1レンズ41と第2レンズ42との間に配される。
The
第2レンズ42は、光の入射側の面42aが凸形状、射出側の面42bが平面形状となった平凸形状の凸レンズとなっており、面42bが照明窓34から露呈される。この第2レンズ42は、その外径がレンズ装着孔38の内径と同じにされ、その外周面がレンズ装着孔38に支持された状態でレンズ装着孔38に挿入される。
The
第2レンズ42は、鏡筒43との間に第1レンズ41及び間隔環44を挟み込んだ状態でレンズ装着孔38に固定される。第2レンズ42の固定は、例えばその外周面とレンズ装着孔38の内面と間に塗布された熱硬化樹脂を硬化させることで固定される。このようにレンズ装着孔38に鏡筒43と第2レンズとを固定することにより、第1レンズ41及び間隔環44が、それら鏡筒と第2レンズに挟持された状態で固定される。
The
なお、鏡筒43、第2レンズ42の外周面とレンズ装着孔38の内面に熱硬化樹脂を塗布するために、例えば鏡筒43、第2レンズ42がレンズ装着孔38の内径よりも僅かに(例えば10μm程度)小さくされている。なお、熱硬化樹脂が入る溝を鏡筒43、第2レンズ42の外周面あるいはレンズ装着孔38の内面に形成してもよい。
In order to apply the thermosetting resin to the outer peripheral surface of the
第1レンズ41、第2レンズ42は、それらの外径が光学素子40及び鏡筒43の外径よりも大きくしているが、上述のようにレンズ装着孔38の内面で第1レンズ41、第2レンズ42の外周面を直接に支持するようにしている。このため、各レンズ41,42の外径を大きくしても、先端部16aを大径化する必要ない。
Although the outer diameters of the
上記構成によれば、光源装置13の光源が点灯されると、その光源からの照明光がライトガイド27の入射端面に入射される。これにより、照明光は、ライトガイド27を通って先端部16aに導かれ、その射出端面27aから射出される。
According to the above configuration, when the light source of the light source device 13 is turned on, the illumination light from the light source is incident on the incident end face of the
射出端面27aから射出された照明光は、光学素子40に入射する。射出端面27aから射出される照明光には、ライトガイド27の開口数に対応して様々な方向に進む光線が含まれているが、そのうちの光軸PLに平行な光線は、照明光学系20内で一度収束してから発散されて、被観察部位に照射される。
Illumination light emitted from the emission end face 27 a enters the
一方、図3に破線で示すように、光軸に対して傾斜して進み、光学素子40の面40aの周縁部から射出されて光軸PLとほぼ平行に進む光線もある。光学素子40と第1レンズ41との間の空間の内径が光学素子40の外径と同じになっており、光学素子40を光軸方向に投影した領域に遮蔽物がないため、面40aの周縁部から射出され光軸PLとほぼ平行に進む光線は、遮られることなく第1レンズ41に入射し、さらに第2レンズ42を介して被観察部位に照射される。
On the other hand, as indicated by a broken line in FIG. 3, there is also a light ray that proceeds while being inclined with respect to the optical axis and is emitted from the peripheral edge of the
上記のように面40aの周縁部からの射出後に光軸PLとほぼ平行に進む光線を遮ることがなく照明に供することができるため、光量の大きな照明光が被観察部位に照射される。また、照明光学系20の内部での照明光の光量損失が小さくなるので、光量損失にともなう発熱が抑えられ、結果、先端部16aの温度上昇が抑えられる。
As described above, since light that travels substantially parallel to the optical axis PL after being emitted from the peripheral edge of the
図4は、光学素子と同様に、第1,第2レンズを鏡筒に組み付ける例を示すものである。なお、以下に説明する他は、上記実施形態と同様であり、同じ構成部材には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。 FIG. 4 shows an example in which the first and second lenses are assembled to the lens barrel, similarly to the optical element. In addition, except being demonstrated below, it is the same as that of the said embodiment, The same code | symbol is attached | subjected to the same structural member, and the detailed description is abbreviate | omitted.
鏡筒53に光学素子40,第1レンズ41,第2レンズ42が固定されており、この鏡筒53がレンズ装着孔54に嵌め込まれて固定されている。鏡筒53は、光学素子40を保持する部分と、光学素子40と第1レンズ41との間の部分の内径は、光学素子40の内径と同じにされており、面40aの周縁部から射出されて光軸PLとほぼ平行に進む光線が遮られることなく第1レンズ41に入射するようになっている。また、第1レンズ41から第2レンズ42を保持する部分は、その内径がレンズ41,42の外径と同じにされている。
The
この例によれば、鏡筒53は、その外径が第1,第2レンズ41,42を保持する部分などで上記実施形態に比べて大きくなり、その分だけ先端部にスペースを多く必要とするが、照明光学系20をユニット化でき、例えば交換等が容易になるなどの利点がある。
According to this example, the
図5は、第1,第2レンズと同様に、光学素子を直接に先端部本体に保持する例を示すものである。なお、以下に説明する他は、最初の実施形態と同様であり、同じ構成部材には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。 FIG. 5 shows an example in which the optical element is directly held on the tip body, similarly to the first and second lenses. In addition, except being demonstrated below, it is the same as that of 1st embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same structural member, and the detailed description is abbreviate | omitted.
この例では、鏡筒を用いずに、第1,第2レンズ41,42と同様に、光学素子40が直接にレンズ装着孔55に保持されて固定されている。このためレンズ装着孔55の内径は、光学素子40を保持する部分では、その光学素子40の外径と同じになっている。光学素子40と第1レンズ41との間の部分の内径についても、光学素子40の内径と同じにされており、面40aの周縁部から射出されて光軸PLとほぼ平行に進む光線が遮られることなく第1レンズ42に入射するようになっている。
In this example, the
また、レンズ装着孔55は、光学素子40の外径と同じ内径の部分と第1レンズ41の外径と同じ内径の部分との境界に形成される段差55aに第1レンズ41が当接することで、光学素子40と第1レンズ41の間隔が所定の距離に規定される。
Further, the
この例によれば、レンズ装着孔55内で光学素子40を位置決めするためには、ライドガイド装着孔39の内径を光学素子40の外径よりも小さくする必要がある。そして、ライドガイド27の外径は、ライドガイド装着孔39の内径で制限されるため、光学素子40の外径よりも小さくしなければならず、光学素子40の大きさを十分に活用しきれないものの、鏡筒を省略することができるため、部品点数の削減と、省スペース化を図る上で有利である。
According to this example, in order to position the
上記各実施形態では、レンズ装着孔に対する鏡筒の固定手法や鏡筒に対する光学素子あるいは各レンズの固定手法は、上記のものに限られない。熱硬化樹脂に代えて紫外線硬化樹脂を用いてもよいし、接着剤を用いてもよい。また、図6に示すように先端部本体31に対して鏡筒43をネジ58で固定してもよい。
In the above embodiments, the method of fixing the lens barrel to the lens mounting hole and the method of fixing the optical element or each lens to the lens barrel are not limited to those described above. An ultraviolet curable resin may be used instead of the thermosetting resin, or an adhesive may be used. Further, as shown in FIG. 6, the
また、上記実施形態では、光学素子よりも射出側の光学系として2枚のレンズを用いた例について説明したが、その構成に限られるのではなく、例えば1枚のレンズとしてもよく、3枚以上のレンズとしてもよい。光学素子と1枚のレンズで構成する場合に、好ましい配光特性が得られるように、そのレンズを非球面としてしてもよい。また、第1レンズを特許文献1に示されるように、光の入射側が平面、射出側が凸面とされた平凸形状の凸レンズとしてもよい。
In the above embodiment, an example in which two lenses are used as the optical system on the exit side of the optical element has been described. However, the configuration is not limited to this, and for example, a single lens may be used. It is good also as the above lens. In the case of an optical element and a single lens, the lens may be aspherical so that preferable light distribution characteristics can be obtained. Further, as shown in
11 電子内視鏡
20 照明光学系
27 ライトガイド
38 レンズ装着孔
39 ライトガイド装着孔
40 光学素子
41 第1レンズ
42 第2レンズ
43 鏡筒
44 間隔環
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
Claims (14)
前記照明光学装置は、
前記先端部を構成する先端部本体に形成されたレンズ装着孔と、
前記レンズ装着孔に嵌合された鏡筒と、
前記ライトガイドに対面する入射面と、光反射機能を持った外周部と、凸面の射出面とを有し、前記鏡筒内に保持された光学素子と、
前記光学素子よりも外径が大きく、前記レンズ装着孔内に収納され、所定の間隔を保って前記光学素子の前方に配置された第1レンズとを備え、
前記光学素子と前記第1レンズとの間に鏡筒または前記レンズ装着孔に囲まれた空間が形成され、この空間の直径が前記光学素子の外径以上であることを特徴とする内視鏡。 In an endoscope having an illumination optical device that irradiates the observation site from the distal end portion with illumination light from the light source device transmitted to the distal end portion of the insertion portion via the light guide
The illumination optical device comprises:
A lens mounting hole formed in a tip body constituting the tip,
A lens barrel fitted in the lens mounting hole;
An optical element that has an incident surface facing the light guide, an outer peripheral portion having a light reflection function, and a convex emission surface, and is held in the lens barrel;
A first lens having a larger outer diameter than the optical element, housed in the lens mounting hole, and disposed in front of the optical element at a predetermined interval;
The space surrounded by the lens barrel or said lens mounting hole between the optical element and the first lens is formed, an endoscope, wherein the diameter of this space is equal to or greater than the outer diameter of the optical element .
前記ライトガイド装着孔は、前記レンズ装着孔に連続し、かつその内径が前記鏡筒の外径よりも小さいことを特徴とする請求項1記載の内視鏡。 The illumination optical device includes a light guide mounting hole formed in the tip body to store the light guide,
The endoscope according to claim 1, wherein the light guide mounting hole is continuous with the lens mounting hole and has an inner diameter smaller than an outer diameter of the lens barrel .
前記第1レンズ、前記スペーサリング、及び前記第2レンズは、前記レンズ装着孔に嵌合していることを特徴とする請求項7記載の内視鏡。 The lens barrel is shorter in length than the lens mounting hole, the front end is located inside the lens mounting hole, and the first lens is in contact with the front end,
The endoscope according to claim 7 , wherein the first lens, the spacer ring, and the second lens are fitted in the lens mounting hole .
前記照明光学装置は、The illumination optical device comprises:
前記先端部を構成する先端部本体に形成され、内径が小さい小径部と、内径が大きい大径部と、前記小径部と前記大径部との間に形成された段差部とを有するたレンズ装着孔と、A lens having a small-diameter portion with a small inner diameter, a large-diameter portion with a large inner diameter, and a step portion formed between the small-diameter portion and the large-diameter portion. Mounting holes;
前記ライトガイドに対面する入射面と、光反射機能を持った外周部と、凸面の射出面とを有し、前記小径部に嵌合された光学素子と、An optical element having an incident surface facing the light guide, an outer peripheral portion having a light reflecting function, and a convex exit surface, and fitted into the small diameter portion;
前記光学素子よりも外径が大きく、前記段差部に当てた状態で前記大径部に嵌合され、所定の間隔を保って前記光学素子の前方に配置された第1レンズと、A first lens having a larger outer diameter than the optical element, fitted to the large diameter portion in a state of being contacted with the stepped portion, and disposed in front of the optical element with a predetermined interval;
前記光学素子と前記第1レンズとの間に前記レンズ装着孔に囲まれた空間が形成され、この空間の直径が前記光学素子の外径以上であることを特徴とする内視鏡。An endoscope characterized in that a space surrounded by the lens mounting hole is formed between the optical element and the first lens, and the diameter of the space is equal to or larger than the outer diameter of the optical element.
前記第1レンズと前記第2レンズとの間に配置され、前記第1レンズと前記第2レンズとの間隔を保つための間隔環とを備えることを特徴とする請求項12記載の内視鏡。The endoscope according to claim 12, further comprising a spacing ring disposed between the first lens and the second lens for maintaining a spacing between the first lens and the second lens. .
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